Actinomycetes and fungi were successfully isolated from both New Zealand and Malaysian marine invertebrates and classified as facultatively marine based on their ability to grow on both sea water and non-sea water media. Most of the extracts obtained from selected isolates were cytotoxic. A clear preference of the actinomycetes for solid-state fermentation was observed, however, for fungi no significant preference was seen. Three isolates of Streptomyces spp., four Penicillium spp. and two Paecilomyces spp. whose extracts showed good cytotoxicity were selected for further investigation. A small-scale extract obtained from a solid culture of Streptomyces sp. (LA3L2) showed good cytotoxicity and a new cytotoxic metabolite was isolated from a large-scale extract of Streptomyces sp. (LA3L2). This metabolite was characterized as S-methyl 2,4-dihydroxy-6-isopropyl-3,5-dimethylbenzothioate (5.15) and is only the third compound reported to contain the S-methyl benzothioate group. Two known compounds, montagnetol (5.16) and erythrin (5.18), were isolated from a further large-scale cultivation of Streptomyces sp. (LA3L2) and is the first reported actinomycete to produce these lichen-related compounds. In addition, two known inactive metabolites (bohemamine (5.1) and bohemamine B (5.2)) were identified from the small-scale extract. Streptomyces sp. (LA3L2) was also investigated for the effect of temperature and salinity on growth and cytotoxicity and shown to produce bohemamine only at 20 - 28℃ and 4% sea salt concentration on solid media. This isolate gave a low yield of active metabolite under all conditions. Small-scale extracts of two other Streptomyces spp. yielded three known cytotoxic metabolites. These were thiazostatin B (7.14) from Streptomyces sp. (LA5L4) and chromomycin A2 (7.1), chromomycin A3 (7.2) and chromomycin 02-3D (7.3) from Streptomyces sp. (LA3L1). All four Penicillium spp. produced known metabolites. Penicillium sp. (LY1L5) yielded two known metabolites, cycloaspeptide A (7.4) and α-cyclopiazonic acid (7.5). α-Cyclopiazonic acid (7.5) and three other known metabolites (roquefortine A (7.6), cyclopeptin (7.7) and viridicatin (7.8)) were isolated from Penicillum sp. (KK3T23). Penicillium sp. (KK3T8) produced brefeldin A (7.10), while mycophenolic acid (7.12) and brevianamide A (7.11) were produced by Penicillium sp. (KK4T14b). The effect of salinity on growth and cytotoxicity was investigated for the two Penicillium isolates producing the cytotoxic metabolite, α-cyclopiazonic acid (7.5). Saline conditions were not required for growth but metabolite production differed between the two isolates with respect to salinity. Isolate LY1L5 required saline conditions for α-cyclopiazonic production whereas isolate KK3T23 produced the metabolite under non-saline conditions and in concentrations of sea salt up to 6%. Three known compounds, indole-3-carboxylic acid (7.15), indole-3-carboxylate (7.17) and 5-carboxymellein (7.16) were identified from Paecilomyces sp. (PR5L9). Investigation of a small-scale extract obtained from a solid culture of another Paecilomyces sp. (PR10T2) resulted in the isolation and characterization of a unique structure of a symmetrical cyclic depsipeptide, epi-angolide (NAM 6-1). NAM 6-1 was considered as a new compound based on four homoisomeric configurations (A1, A2, A3 and A4). The value of dereplication procedures with respect to the rapid identification of metabolites and enhancement of in-house metabolite libraries is discussed. Structural elucidation of nine known metabolites (7.1, 7.2, 7.3, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.10 and 7.11) was greatly aided by the in-house dereplication techniques using LC-MS-UV and AntiMarin database. A significant advantage was gained by the use of the CapNMR which enabled NMR characterization of very small quantities of metabolites (<20 µg). Approximately <5 µg of materials were required to perform 1D proton NMR experiments for the dereplication of seven known compounds; bohemamine (5.1), bohemamine B (5.2), thiazostatin B (7.14), indole-3-carboxylate (7.17) and 5-carboxymellein (7.16). Approximately 20 µg of materials were needed to acquire 1D and 2D (HSQC, HMBC and NOE) NMR spectra for structural elucidation of the new metabolite, S-methyl 2,4-dihydroxy-6-isopropyl-3,5-dimethylbenzothioate (5.15). Some 8 µg of materials were sufficient to perform 1D and 2D (COSY, HSQC and HMBC) NMR experiments for complete structural characterization of two known metabolites, montagnetol (5.16) and erythrin (5.18). Approximately 10 µg of materials were needed to acquire 1D and 2D NMR (COSY, HSQC and HMBC) experiments for structural elucidation of the new compound, epi-angolide NAM 6-1 (A1, A2, A3 and A4). Rapid identification of known fungal metabolites enabled the in-house HPLC-UV/Rt library to be enhanced by eight metabolites (7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.10, 7.11, 7.17 and 7.16). An HPLC-UV/Rt library for actinomycete metabolites was successfully established with the insertion of eight known metabolites (5.1, 5.2, 5.16, 5.18, 7.1, 7.2, 7.3 and 7.14).

Actinomycetes and fungi were successfully isolated from both New Zealand and Malaysian marine invertebrates and classified as facultatively marine based on their ability to grow on both sea water and non-sea water media. Most of the extracts obtained from selected isolates were cytotoxic. A clear preference of the actinomycetes for solid-state fermentation was observed, however, for fungi no significant preference was seen. Three isolates of Streptomyces spp., four Penicillium spp. and two Paecilomyces spp. whose extracts showed good cytotoxicity were selected for further investigation. A small-scale extract obtained from a solid culture of Streptomyces sp. (LA3L2) showed good cytotoxicity and a new cytotoxic metabolite was isolated from a large-scale extract of Streptomyces sp. (LA3L2). This metabolite was characterized as S-methyl 2,4-dihydroxy-6-isopropyl-3,5-dimethylbenzothioate (5.15) and is only the third compound reported to contain the S-methyl benzothioate group. Two known compounds, montagnetol (5.16) and erythrin (5.18), were isolated from a further large-scale cultivation of Streptomyces sp. (LA3L2) and is the first reported actinomycete to produce these lichen-related compounds. In addition, two known inactive metabolites (bohemamine (5.1) and bohemamine B (5.2)) were identified from the small-scale extract. Streptomyces sp. (LA3L2) was also investigated for the effect of temperature and salinity on growth and cytotoxicity and shown to produce bohemamine only at 20 - 28℃ and 4% sea salt concentration on solid media. This isolate gave a low yield of active metabolite under all conditions. Small-scale extracts of two other Streptomyces spp. yielded three known cytotoxic metabolites. These were thiazostatin B (7.14) from Streptomyces sp. (LA5L4) and chromomycin A2 (7.1), chromomycin A3 (7.2) and chromomycin 02-3D (7.3) from Streptomyces sp. (LA3L1). All four Penicillium spp. produced known metabolites. Penicillium sp. (LY1L5) yielded two known metabolites, cycloaspeptide A (7.4) and α-cyclopiazonic acid (7.5). α-Cyclopiazonic acid (7.5) and three other known metabolites (roquefortine A (7.6), cyclopeptin (7.7) and viridicatin (7.8)) were isolated from Penicillum sp. (KK3T23). Penicillium sp. (KK3T8) produced brefeldin A (7.10), while mycophenolic acid (7.12) and brevianamide A (7.11) were produced by Penicillium sp. (KK4T14b). The effect of salinity on growth and cytotoxicity was investigated for the two Penicillium isolates producing the cytotoxic metabolite, α-cyclopiazonic acid (7.5). Saline conditions were not required for growth but metabolite production differed between the two isolates with respect to salinity. Isolate LY1L5 required saline conditions for α-cyclopiazonic production whereas isolate KK3T23 produced the metabolite under non-saline conditions and in concentrations of sea salt up to 6%. Three known compounds, indole-3-carboxylic acid (7.15), indole-3-carboxylate (7.17) and 5-carboxymellein (7.16) were identified from Paecilomyces sp. (PR5L9). Investigation of a small-scale extract obtained from a solid culture of another Paecilomyces sp. (PR10T2) resulted in the isolation and characterization of a unique structure of a symmetrical cyclic depsipeptide, epi-angolide (NAM 6-1). NAM 6-1 was considered as a new compound based on four homoisomeric configurations (A1, A2, A3 and A4). The value of dereplication procedures with respect to the rapid identification of metabolites and enhancement of in-house metabolite libraries is discussed. Structural elucidation of nine known metabolites (7.1, 7.2, 7.3, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.10 and 7.11) was greatly aided by the in-house dereplication techniques using LC-MS-UV and AntiMarin database. A significant advantage was gained by the use of the CapNMR which enabled NMR characterization of very small quantities of metabolites (<20 µg). Approximately <5 µg of materials were required to perform 1D proton NMR experiments for the dereplication of seven known compounds; bohemamine (5.1), bohemamine B (5.2), thiazostatin B (7.14), indole-3-carboxylate (7.17) and 5-carboxymellein (7.16). Approximately 20 µg of materials were needed to acquire 1D and 2D (HSQC, HMBC and NOE) NMR spectra for structural elucidation of the new metabolite, S-methyl 2,4-dihydroxy-6-isopropyl-3,5-dimethylbenzothioate (5.15). Some 8 µg of materials were sufficient to perform 1D and 2D (COSY, HSQC and HMBC) NMR experiments for complete structural characterization of two known metabolites, montagnetol (5.16) and erythrin (5.18). Approximately 10 µg of materials were needed to acquire 1D and 2D NMR (COSY, HSQC and HMBC) experiments for structural elucidation of the new compound, epi-angolide NAM 6-1 (A1, A2, A3 and A4). Rapid identification of known fungal metabolites enabled the in-house HPLC-UV/Rt library to be enhanced by eight metabolites (7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.10, 7.11, 7.17 and 7.16). An HPLC-UV/Rt library for actinomycete metabolites was successfully established with the insertion of eight known metabolites (5.1, 5.2, 5.16, 5.18, 7.1, 7.2, 7.3 and 7.14).

Orientadores: Lucia Regina Durrant, Lara Durães Sette / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-15T23:25:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_RafaellaCostaBonugli_D.pdf: 1864466 bytes, checksum: 5bb70197e101a9e0e85c0147626dbf2e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Os ecossistemas marinhos representam uma fonte potencial de recursos genéticos para diversas aplicações biotecnológicas. Neste sentido, os fungos filamentosos derivados do ambiente marinho podem ser considerados estratégicos para a produção de compostos naturais bioativos e para aplicações em processos industriais que requerem tolerância às condições salinas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar a diversidade genética de fungos derivados de macro-organismos marinhos (cnidários e esponjas) e o potencial destes isolados para a biorremediação de poluentes ambientais. A caracterização da diversidade dos fungos isolados de cnidários marinhos demonstrou que a maioria dos isolados pertencem ao filo Ascomycota, sendo identificado apenas um único isolado do filo Zygomycota (gênero Mucor). Diversos fungos filamentosos isolados dos cnidários marinhos apresentaram potencial biotecnológico para produção das enzimas ligninolíticas. Entretanto, os fungos Aspergillus sclerotiorum CBMAI 849, Cladosporium cladosporioides CBMAI 857 (Ascomycota) e o Mucor racemosus CBMAI 847 (Zygomycota) foram selecionados devido à capacidade de produção de quantidades significativas de enzimas ligninolíticas na triagem inicial. Esses três isolados foram submetidos à avaliação de diferentes fatores (fonte de carbono, farelo de trigo e salinidade) envolvidos na atividade ligninolítica. A atividade da lacase e MnP foi ampliada quando a glicose foi utilizada como fonte de carbono, contudo LiP foi produzida apenas no meio contendo extrato de malte. A adição do farelo de trigo não influenciou a produção das enzimas, contudo, a salinidade foi o fator mais importante na atividade ligninolítica. Valores mais altos de MnP e lacase foram produzidos por M. racemosus CBMAI 847 em 12,5% e 23% de salinidade, sendo o primeiro relato da atividade ligninolítica para o gênero Mucor. Levando-se em consideração que os fungos basidiomicetos são os principais produtores de enzimas ligninolíticas, três basidiomicetos isolados de esponjas marinhas, identificados como Marasmiellus sp. CBMAI 1062, Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 e Peniophora CBMAI 1063 foram investigados quanto à atividade de LiP, MnP e Lac, diversidade dos genes que codificam para a atividade extracelular da lacase e degradação do corante Remazol Brilhante Blue R (RBBR). A atividade enzimática foi altamente significativa para os três basidiomicetos derivados marinhos em meio contendo extrato de malte como fonte de carbono (condição não salina) e em meio formulado com água do mar artificial (condição salina). A atividade ligninolítica aumentou quando o farelo de trigo e CuSO4 foram adicionados ao meio de cultivo contendo glicose como fonte de carbono. Uma elevada diversidade de genes que codificam para a lacase foi encontrada nos três basidiomicetos estudados, sugerindo a detecção de novas lacases, que podem apresentar características diferentes das produzidas por micro-organimos terrestres. Em adição, os três basidiomicetos estudados apresentaram capacidade significativa de descoloração do corante RBBR. O fungo Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 foi o mais eficiente na degradação do corante RBBR, com 100% de degradação após 3 dias de cultivo e a MnP foi a principal enzima produzida durante a descoloração do corante por este fungo. Os resultados obtidos no presente estudo demonstram o potencial biotecnológico dos fungos derivados de ambientes marinhos pertencentes a diferentes grupos taxonômicos (ascomicetos, zigomicetos e basidiomicetos), principalmente na degradação de poluentes por enzimas ligninolíticas em ambiente ou processos salinos, como na biorremediação de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) e vários compostos aromáticos derivados do derramamento de petróleo nos oceanos e mares ou no tratamento de efluentes têxteis, os quais contêm altas concentrações de sais / Abstract: Marine ecosystems represent potential genetic resources for various biotechnological applications. In this sense, the fungi derived from marine environments can be considered strategic for the production of natural bioactive compounds and for applications in industrial processes that require tolerance to saline conditions. In this context, this study aimed to evaluate the biotechnological potential of fungi derived from marine macroorganisms (cnidarians and sponges) on the degradation of environmental pollutants, as well as to characterize the diversity of isolates derived from such samples. Our results showed that most marine-derived fungal isolates belong to the phylum Ascomycota, and only one isolate was identified as representative of the genus Mucor, phylum Zigomycota. Several filamentous fungi isolated from marine cnidarians showed potential for industrial applications. However, Aspergillus sclerotiorum CBMA 849, Cladosporium cladosporioides CBMA 857 (Ascomycota) and Mucor racemosus CBMAI 847 (Zygomycota) were selected for their ability to produce significant amounts of ligninolytic enzymes in the initial screening. These three isolates were submitted to experiments related to the influence of different variable parameters (carbon source, wheat bran and salinity) on ligninolytic activity. Lac and MnP activities were enhanced when glucose was used as carbon source. However LiP was produced only in medium containing malt extract. According to the statistical analysis, the addition of wheat bran did not influence the enzyme productions, but the salinity was the most important parameter on the ligninolytic activities. The highest amounts of MnP and laccase were produced by M. racemosus CBMAI 847 in 12.5% and 23% salinity and this was the first report related to ligninolytic activity for the genus Mucor. Taking into account that basidiomycetes are the major producers of ligninolytic enzymes, three basidiomycetes isolates from marine sponges identified as Marasmiellus sp. CBMAI 1062, Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 and Peniophora sp. CBMAI 1063 were investigated in relation to LiP, MnP and Lac activities, as well as the diversity of extracellular laccase genes and the decolorization of Remazol Brilliant Blue R (RBBR) dye. The enzyme activity was highly significant for the three marine-derived basidiomycetes in medium containing malt as carbon source (non-saline condition) and in medium formulated with artificial seawater (saline condition). Ligninolytic activity was enhanced when wheat bran and CuSO4 were added to the culture medium containing glucose as carbon source. A high diversity of Lac genes was found in the three basidiomycetes studied, suggesting the detection of new laccase, which may present different characteristics from those produced by terrestrial microorganisms. In addition, the three basidiomycetes studied showed significant capacity to decolorize the RBBR dye. Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 was the most efficient fungus in the dye decolorization, presenting 100% degradation after 3 days of cultivation in liquid medium, and MnP was the main enzyme produced during RBBR decolorization by the three marine-derived fungi. Results from our study revealed the biotechnology potential of marine-derived fungi belonging to different taxonomic groups (ascomycetes, zygomycetes and basidiomycetes), in the degradation of pollutants by ligninolytic enzymes in saline environments and/or processes, such as the bioremediation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) derived from oil spills in the ocean or in the treatment of industrial (textile) colored effluents, which contain high concentrations of salts. Os ecossistemas marinhos representam uma fonte potencial de recursos genéticos para diversas aplicações biotecnológicas. Neste sentido, os fungos filamentosos derivados do ambiente marinho podem ser considerados estratégicos para a produção de compostos naturais bioativos e para aplicações em processos industriais que requerem tolerância às condições salinas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar a diversidade genética de fungos derivados de macro-organismos marinhos (cnidários e esponjas) e o potencial destes isolados para a biorremediação de poluentes ambientais. A caracterização da diversidade dos fungos isolados de cnidários marinhos demonstrou que a maioria dos isolados pertencem ao filo Ascomycota, sendo identificado apenas um único isolado do filo Zygomycota (gênero Mucor). Diversos fungos filamentosos isolados dos cnidários marinhos apresentaram potencial biotecnológico para produção das enzimas ligninolíticas. Entretanto, os fungos Aspergillus sclerotiorum CBMAI 849, Cladosporium cladosporioides CBMAI 857 (Ascomycota) e o Mucor racemosus CBMAI 847 (Zygomycota) foram selecionados devido à capacidade de produção de quantidades significativas de enzimas ligninolíticas na triagem inicial. Esses três isolados foram submetidos à avaliação de diferentes fatores (fonte de carbono, farelo de trigo e salinidade) envolvidos na atividade ligninolítica. A atividade da lacase e MnP foi ampliada quando a glicose foi utilizada como fonte de carbono, contudo LiP foi produzida apenas no meio contendo extrato de malte. A adição do farelo de trigo não influenciou a produção das enzimas, contudo, a salinidade foi o fator mais importante na atividade ligninolítica. Valores mais altos de MnP e lacase foram produzidos por M. racemosus CBMAI 847 em 12,5% e 23% de salinidade, sendo o primeiro relato da atividade ligninolítica para o gênero Mucor. Levando-se em consideração que os fungos basidiomicetos são os principais produtores de enzimas ligninolíticas, três basidiomicetos isolados de esponjas marinhas, identificados como Marasmiellus sp. CBMAI 1062, Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 e Peniophora CBMAI 1063 foram investigados quanto à atividade de LiP, MnP e Lac, diversidade dos genes que codificam para a atividade extracelular da lacase e degradação do corante Remazol Brilhante Blue R (RBBR). A atividade enzimática foi altamente significativa para os três basidiomicetos derivados marinhos em meio contendo extrato de malte como fonte de carbono (condição não salina) e em meio formulado com água do mar artificial (condição salina). A atividade ligninolítica aumentou quando o farelo de trigo e CuSO4 foram adicionados ao meio de cultivo contendo glicose como fonte de carbono. Uma elevada diversidade de genes que codificam para a lacase foi encontrada nos três basidiomicetos estudados, sugerindo a detecção de novas lacases, que podem apresentar características diferentes das produzidas por micro-organimos terrestres. Em adição, os três basidiomicetos estudados apresentaram capacidade significativa de descoloração do corante RBBR. O fungo Tinctoporellus sp. CBMAI 1061 foi o mais eficiente na degradação do corante RBBR, com 100% de degradação após 3 dias de cultivo e a MnP foi a principal enzima produzida durante a descoloração do corante por este fungo. Os resultados obtidos no presente estudo demonstram o potencial biotecnológico dos fungos derivados de ambientes marinhos pertencentes a diferentes grupos taxonômicos (ascomicetos, zigomicetos e basidiomicetos), principalmente na degradação de poluentes por enzimas ligninolíticas em ambiente ou processos salinos, como na biorremediação de Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) e vários compostos aromáticos derivados do derramamento de petróleo nos oceanos e mares ou no tratamento de efluentes têxteis, os quais contêm altas concentrações de sais / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

O Capítulo 1 descreve a produção de celulases por 4 linhagens fúngicas de ambiente marinho (Aspergillus sydowii CBMAI 934, A. sydowii CBMAI 935, Penicillium citrinum CBMAI 1186 e Mucor racemosus CBMAI 847) e uma linhagem de ambiente terrestre (Aspergillus sp. CBMAI 1198) cultivados em meio sólido composto por farelo de trigo (5 g) e solução de peptona (0,75 g.L-1) enriquecida com sais inorgânicos. Foram realizadas otimizações da temperatura, pH inicial e umidade do meio de cultura das linhagens obtendo-se maiores atividades celulolíticas na faixa de temperatura entre 25-35 °C, com exceção do fungo A. sydowii CBMAI 935 que foi de 40 °C, e valores diferentes de pH ótimo, desde condições acídicas até alcalinas, bem como valores diferentes de teor de umidade ótima. Quando avaliou-se a influência do pH, da temperatura e do volume de extrato enzimático durante a hidrólise do papel de filtro cada conjunto de celulases produzidas apresentou pontos ótimos diferentes entre elas, e em alguns casos, dois valores ótimos de pH e temperatura. As celulases produzidas nas condições ótimas determinadas foram aplicadas na hidrólise da celulose do bagaço da cana-de-açúcar pré-tratado usando-se 10 U FPU/g de bagaço de cana-de-açúcar. As celulases dos fungos Aspergillus sp. CBMAI 1198 e A. sydowii CBMAI 934 apresentaram a maior capacidade para hidrolisar o bagaço da cana-de-açúcar pré-tratado, 75% e 78% de degradação do material lignocelulósico, respectivamente. No Capítulo 2 foi avaliada a capacidade de 6 bactérias isoladas de turfeira (Bacillus subtilis LQOB-SE1, B. coagulans LQOB-SE2, B. pumilus LQOB-SE3, Brevibacillus brevis LQOB-SE4, Lysinibacillus sp. LQOB-SE5 e Serratia marcescens LQOB-SE6) em produzir 2,3-butanodiol a partir da fermentação de glicerol e a bactéria que apresentou tal capacidade (S. marcescens LQOB-SE6) foi usada para produzir 2,3-butanodiol também a partir da fermentação de glicose visando o reaproveitamento dos resíduos gerados na produção de biodiesel e de etanol. As melhores condições para o uso do glicerol foram: pH inicial 7, Caldo nutriente 8 g.L-1, concentração inicial de glicerol 50 g.L-1 e tempo de cultivo de 7 dias. Foram obtidos bons rendimento (0,30 g.g-1), produtividade (0,13 g.L-1.h-1) e concentração máxima de 2,3-butanodiol (22,4 g.L-1). As melhores condições para a fermentação da glicose foram: pH inicial 7, Caldo nutriente 8 g.L-1, concentração inicial de glicose 75 g.L-1 e tempo de cultivo de 5 dias. Obteve-se um rendimento de 0,42 g.g-1 em 5 dias de fermentação, produtividade de 0,45 g.L-1.h-1 após 2 dias e concentração máxima de 2,3-butanodiol de 31,2 g.L-1. A produção de 2,3-butanodiol a partir do hidrolisado gerado na hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar pelas celulases do fungo de ambiente marinho A. sydowii CBMAI 934 não foi observada devido à baixa concentração de açúcares no hidrolisado. Os resultados obtidos nesta tese mostram o potencial biotecnológico da microbiota fúngica e bacteriana isoladas de diferentes biomas brasileiros. / In Chapter 1 it is reported the cellulase production by 4 marine-derived fungi strains (Aspergillus sydowii CBMAI 934, A. sydowii CBMAI 935, Penicillium citrinum CBMAI 1186 and Mucor racemosus CBMAI 847) and 1 terrestrial fungi strain (Aspergillus sp. CBMAI 1198). They were grown in solid state fermentation using wheat straw as substrate (5 g) and with addition of peptone solution (0,75 g.L-1) enriched with inorganic salts. It was performed the enhancement of the growth conditions by changing the temperature, initial pH and moisture. The optimum temperature for all strains varied between 25-35 °C but A. sydowii CBMAI 935 with 40 °C. The optimum pH was different for each strain, varying from acidic to alkaline conditions. The optimum moisture content also varied accordingly the studied strain. In order enhance the cellulose hydrolysis performed by the produced cellulases, it was varied the pH, temperature and amount of the crude cellulase extract during the filter paper hydrolysis reaction. The obtained optimum values were different among strains and, in some cases, there were two optimum pH and temperature for the hydrolysis of the filter paper. Then, the obtained cellulases, using the best conditions for hydrolysis, were used in the sugarcane bagasse hydrolysis (10 FPU/g of sugarcane bagasse). The cellulases from the strains Aspergillus sp. CBMAI 1198 and A. sydowii CBMAI 934 were capable of degrading 75% and 78% of the sugarcane bagasse, respectively, generating reducing sugars. In Chapter 2, the capability of 6 strains (Bacillus subtilis LQOB-SE1, B. coagulans LQOB-SE2, B. pumillus LQOB-SE3, Brevibacillus brevis LQOB-SE4, Lysinibacillus sp. LQOB-SE5 and Serratia marcescens LQOB-SE6), isolated from peat soil, of producing 2,3-butanediol from glycerol fermentation. The only strain that produced 2,3-butanediol was S. marcescens LQOB-SE6, which was also applied in 2,3-butanediol production from glucose fermentation. Therefore, wastes from biodiesel and bioethanol production can be reused in industrial scale. The best conditions for glycerol fermentation: initial pH 7, Nutrient Broth (8 g.L-1), initial glycerol concentration (50 g.L-1) and fermentation time of 7 days. It were obtained good yield (0.30 g.g-1), productivity (0.13 g.L-1.h-1) and 2,3-butanodiol concentration (22.4 g.L-1). The best conditions for glucose fermentation: initial pH 7, Nutrient Broth (8 g.L-1), initial glucose concentration (75 g.L-1) and fermentation time of 5 days. It were also obtained good yield (0.42 g.g-1) and 2,3-butanodiol concentration (31.2 g.L-1) after 5 days and productivity (0.45 g.L-1.h-1) after 2 days. The 2,3-butanediol production from the hydrolysate of sugarcane bagasse, obtained by using cellulases from A. sydowii CBMAI 934, was not observed due the low sugar concentration in the hydrolysate.

Este trabalho objetivou o estudo de rotas de formação de metabólitos secundários utilizando precursores isotopicamente marcados com 13C. Os experimentos de crescimento com adição de [1-13C]acetato, [1,2-13C2]acetato e [U-13C315N1]-L-cisteína para o fungo do ambiente marinho Penicillium sp. DRF2 mostrou que as ciclotiocurvularinas são provenientes da rota de formação de policetídeos e pela incorporação de L-cisteína, depois da transformação desta em 3-mercaptopiruvato. Os resultados sugerem que a formação das ciclotiocurvularinas provém de um processo de detoxificação da &alpha;,&beta;-desidrocurvularina. O estudo do metabolismo secundário de Aspergillus sp. DLM3-8, também do ambiente marinho, mostrou que o seu perfil metabólico produzido em experimentos de crescimento sob diferentes condições é constante. Os experimentos de incorporação de precursores isotopicamente marcados com 13C na naftoquinonaimina, produzida por Aspergillus sp. DLM3-8 foram inconclusivos, indicando que outras abordagens experimentais devem ser realizadas para se investigar a biossíntese deste metabólito. / This investigation aimed investigated the formation routes of secondary metabolites using 13C-labelled precursors. Feeding experiments with [1-13C]acetate, [1,2-13C2]acetate and [U-13C315N1]-L-cysteine within the growth medium of the marine-derived fungi Penicillium sp. DRF2 showed that cyclothiocurvularins are derived from polyketides and from the incorporation of a L-cysteine residue, after its transformation into 3-mercaptopyruvate. The results suggest that the formation of cyclothiocurvularins is derived from a detoxification process of&alpha;,&beta;-dehydrocurvularin. Investigation of the secondary metabolism of a marine-derived Aspergillus sp. DLM3-8 indicated a stable metabolic profile under a variety of growth conditions. Feeding experiments with 13C-labelled precursors for the biosynthesis investigation of naphthoquinoneimine were inconclusive, indicating that other methodologies should be envisaged in order to investigate the biosynthesis of this metabolite.

O Capítulo 1 descreve a produção de celulases por 4 linhagens fúngicas de ambiente marinho (Aspergillus sydowii CBMAI 934, A. sydowii CBMAI 935, Penicillium citrinum CBMAI 1186 e Mucor racemosus CBMAI 847) e uma linhagem de ambiente terrestre (Aspergillus sp. CBMAI 1198) cultivados em meio sólido composto por farelo de trigo (5 g) e solução de peptona (0,75 g.L-1) enriquecida com sais inorgânicos. Foram realizadas otimizações da temperatura, pH inicial e umidade do meio de cultura das linhagens obtendo-se maiores atividades celulolíticas na faixa de temperatura entre 25-35 °C, com exceção do fungo A. sydowii CBMAI 935 que foi de 40 °C, e valores diferentes de pH ótimo, desde condições acídicas até alcalinas, bem como valores diferentes de teor de umidade ótima. Quando avaliou-se a influência do pH, da temperatura e do volume de extrato enzimático durante a hidrólise do papel de filtro cada conjunto de celulases produzidas apresentou pontos ótimos diferentes entre elas, e em alguns casos, dois valores ótimos de pH e temperatura. As celulases produzidas nas condições ótimas determinadas foram aplicadas na hidrólise da celulose do bagaço da cana-de-açúcar pré-tratado usando-se 10 U FPU/g de bagaço de cana-de-açúcar. As celulases dos fungos Aspergillus sp. CBMAI 1198 e A. sydowii CBMAI 934 apresentaram a maior capacidade para hidrolisar o bagaço da cana-de-açúcar pré-tratado, 75% e 78% de degradação do material lignocelulósico, respectivamente. No Capítulo 2 foi avaliada a capacidade de 6 bactérias isoladas de turfeira (Bacillus subtilis LQOB-SE1, B. coagulans LQOB-SE2, B. pumilus LQOB-SE3, Brevibacillus brevis LQOB-SE4, Lysinibacillus sp. LQOB-SE5 e Serratia marcescens LQOB-SE6) em produzir 2,3-butanodiol a partir da fermentação de glicerol e a bactéria que apresentou tal capacidade (S. marcescens LQOB-SE6) foi usada para produzir 2,3-butanodiol também a partir da fermentação de glicose visando o reaproveitamento dos resíduos gerados na produção de biodiesel e de etanol. As melhores condições para o uso do glicerol foram: pH inicial 7, Caldo nutriente 8 g.L-1, concentração inicial de glicerol 50 g.L-1 e tempo de cultivo de 7 dias. Foram obtidos bons rendimento (0,30 g.g-1), produtividade (0,13 g.L-1.h-1) e concentração máxima de 2,3-butanodiol (22,4 g.L-1). As melhores condições para a fermentação da glicose foram: pH inicial 7, Caldo nutriente 8 g.L-1, concentração inicial de glicose 75 g.L-1 e tempo de cultivo de 5 dias. Obteve-se um rendimento de 0,42 g.g-1 em 5 dias de fermentação, produtividade de 0,45 g.L-1.h-1 após 2 dias e concentração máxima de 2,3-butanodiol de 31,2 g.L-1. A produção de 2,3-butanodiol a partir do hidrolisado gerado na hidrólise do bagaço de cana-de-açúcar pelas celulases do fungo de ambiente marinho A. sydowii CBMAI 934 não foi observada devido à baixa concentração de açúcares no hidrolisado. Os resultados obtidos nesta tese mostram o potencial biotecnológico da microbiota fúngica e bacteriana isoladas de diferentes biomas brasileiros. / In Chapter 1 it is reported the cellulase production by 4 marine-derived fungi strains (Aspergillus sydowii CBMAI 934, A. sydowii CBMAI 935, Penicillium citrinum CBMAI 1186 and Mucor racemosus CBMAI 847) and 1 terrestrial fungi strain (Aspergillus sp. CBMAI 1198). They were grown in solid state fermentation using wheat straw as substrate (5 g) and with addition of peptone solution (0,75 g.L-1) enriched with inorganic salts. It was performed the enhancement of the growth conditions by changing the temperature, initial pH and moisture. The optimum temperature for all strains varied between 25-35 °C but A. sydowii CBMAI 935 with 40 °C. The optimum pH was different for each strain, varying from acidic to alkaline conditions. The optimum moisture content also varied accordingly the studied strain. In order enhance the cellulose hydrolysis performed by the produced cellulases, it was varied the pH, temperature and amount of the crude cellulase extract during the filter paper hydrolysis reaction. The obtained optimum values were different among strains and, in some cases, there were two optimum pH and temperature for the hydrolysis of the filter paper. Then, the obtained cellulases, using the best conditions for hydrolysis, were used in the sugarcane bagasse hydrolysis (10 FPU/g of sugarcane bagasse). The cellulases from the strains Aspergillus sp. CBMAI 1198 and A. sydowii CBMAI 934 were capable of degrading 75% and 78% of the sugarcane bagasse, respectively, generating reducing sugars. In Chapter 2, the capability of 6 strains (Bacillus subtilis LQOB-SE1, B. coagulans LQOB-SE2, B. pumillus LQOB-SE3, Brevibacillus brevis LQOB-SE4, Lysinibacillus sp. LQOB-SE5 and Serratia marcescens LQOB-SE6), isolated from peat soil, of producing 2,3-butanediol from glycerol fermentation. The only strain that produced 2,3-butanediol was S. marcescens LQOB-SE6, which was also applied in 2,3-butanediol production from glucose fermentation. Therefore, wastes from biodiesel and bioethanol production can be reused in industrial scale. The best conditions for glycerol fermentation: initial pH 7, Nutrient Broth (8 g.L-1), initial glycerol concentration (50 g.L-1) and fermentation time of 7 days. It were obtained good yield (0.30 g.g-1), productivity (0.13 g.L-1.h-1) and 2,3-butanodiol concentration (22.4 g.L-1). The best conditions for glucose fermentation: initial pH 7, Nutrient Broth (8 g.L-1), initial glucose concentration (75 g.L-1) and fermentation time of 5 days. It were also obtained good yield (0.42 g.g-1) and 2,3-butanodiol concentration (31.2 g.L-1) after 5 days and productivity (0.45 g.L-1.h-1) after 2 days. The 2,3-butanediol production from the hydrolysate of sugarcane bagasse, obtained by using cellulases from A. sydowii CBMAI 934, was not observed due the low sugar concentration in the hydrolysate.

Este trabalho objetivou o estudo de rotas de formação de metabólitos secundários utilizando precursores isotopicamente marcados com 13C. Os experimentos de crescimento com adição de [1-13C]acetato, [1,2-13C2]acetato e [U-13C315N1]-L-cisteína para o fungo do ambiente marinho Penicillium sp. DRF2 mostrou que as ciclotiocurvularinas são provenientes da rota de formação de policetídeos e pela incorporação de L-cisteína, depois da transformação desta em 3-mercaptopiruvato. Os resultados sugerem que a formação das ciclotiocurvularinas provém de um processo de detoxificação da &alpha;,&beta;-desidrocurvularina. O estudo do metabolismo secundário de Aspergillus sp. DLM3-8, também do ambiente marinho, mostrou que o seu perfil metabólico produzido em experimentos de crescimento sob diferentes condições é constante. Os experimentos de incorporação de precursores isotopicamente marcados com 13C na naftoquinonaimina, produzida por Aspergillus sp. DLM3-8 foram inconclusivos, indicando que outras abordagens experimentais devem ser realizadas para se investigar a biossíntese deste metabólito. / This investigation aimed investigated the formation routes of secondary metabolites using 13C-labelled precursors. Feeding experiments with [1-13C]acetate, [1,2-13C2]acetate and [U-13C315N1]-L-cysteine within the growth medium of the marine-derived fungi Penicillium sp. DRF2 showed that cyclothiocurvularins are derived from polyketides and from the incorporation of a L-cysteine residue, after its transformation into 3-mercaptopyruvate. The results suggest that the formation of cyclothiocurvularins is derived from a detoxification process of&alpha;,&beta;-dehydrocurvularin. Investigation of the secondary metabolism of a marine-derived Aspergillus sp. DLM3-8 indicated a stable metabolic profile under a variety of growth conditions. Feeding experiments with 13C-labelled precursors for the biosynthesis investigation of naphthoquinoneimine were inconclusive, indicating that other methodologies should be envisaged in order to investigate the biosynthesis of this metabolite.

Orientadores: Lara Durães Sette, Rafaella Costa Bonugli Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T03:33:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Magrini_MarianaJuventina_M.pdf: 1731882 bytes, checksum: 2aac64c24012708e8272f0954e438112 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) são poluentes ambientais oriundos de fontes naturais e antropogênicas, caracterizados por suas propriedades mutagênicas e carcinogênicas e persistência no ambiente. Fungos basidiomicetos de degradação branca têm sido extensivamente estudados devido à sua habilidade em degradar uma ampla variedade de compostos xenobióticos por meio do sistema ligninolítico, composto por enzimas de baixa especificidade ao substrato, como as Lacases, Manganês peroxidases (MnP) e Lignina peroxidases (LiP). Considerando que os estudos relacionados à degradação de poluentes por fungos marinhos ainda são escassos, o presente trabalho visou à avaliação da degradação dos HPAs pireno e BaP e da atividade ligninolítica de três basidiomicetos isolados de esponjas marinhas. Durante a etapa de seleção do fungo mais eficiente, os três basidiomicetos foram capazes de degradar os HPAs (0,02 e 0,04 mg mL-1 de BaP e pireno, respectivamente) após 7, 14 e 21 dias de incubação, apresentando atividade ligninolítica, sobretudo de Lacase, que possui uma ampla aplicação tecnológica. O fungo Marasmiellus sp. CBMAI 1062 degradou mais de 90% da quantidade inicial de ambos os HPAs após 7 dias de incubação. O crescimento dos basidiomicetos não foi influenciado pelos HPAs, com exceção do Marasmiellus sp. CBMAI 1062, que apresentou maior crescimento micelial em presença dos mesmos. A atividade ligninolítica não apresentou correlação com a degradação nem com o crescimento micelial, para todos os basidiomicetos estudados. Entretanto, os resultados sugerem que na presença dos HPAs pode ter havido indução da produção das enzimas Lacase e MnP. O fungo Marasmiellus sp. CBMAI 1062 foi selecionado para as etapas posteriores devido a sua produção enzimática, crescimento em presença dos HPAs e altas porcentagens de degradação. Após 7 dias de cultivo em presença dos HPAs em meio mineral, este fungo apresentou atividade das enzimas LiP, MnP e Lacase, elevadas taxas de degradação (79,9% de pireno e 95,2% de BaP) e aumento de biomassa, o que sugere o consumo, ao menos em parte, dos HPAs e/ou de seus produtos de degradação como fontes de carbono e energia. Nos experimentos de análise qualitativa de metabólitos formados, foram identificados quatro metabólitos: 1-hidroxipireno, pireno dihidrodiol e dihidroxipireno, derivados da degradação do pireno, e hidroxibenzo[a]pireno, derivado da degradação do BaP. Tais compostos sugerem a degradação dos HPAs via sistema enzimático CYP e epóxido hidrolases. Elevadas porcentagens de degradação foram obtidas em meio com 35 ppm (3,5%) de salinidade e pH 9,0. Contudo, nestas condições, a atividade ligninolítica de Lacase, LiP e MnP foi ausente. O aumento da concentração dos HPAs não diminuiu as taxas de degradação nem o crescimento micelial. De modo geral, as maiores porcentagens de degradação foram alcançadas sob elevada concentração de nutrientes. Através dos experimentos de degradação de BaP, foi possível propor um modelo matemático derivado da regressão múltipla do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para dois fatores. Os resultados do presente trabalho evidenciam o potencial do fungo Marasmiellus sp. CBMAI 1062 para remediação de ambientes salinos e/ou alcalinos bem como para a aplicação biotecnológica de suas enzimas ligninolíticas / Abstract: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) are environmental pollutants from natural and anthropogenic sources, characterized by their mutagenic and carcinogenic properties and persistence in the environment. White-rot basidiomycetes have been extensively studied due to the ability to degrade a wide variety of xenobiotic compounds using their ligninolytic system, constituted by enzymes with low substrate specificity, such as Laccases, Manganese peroxidase (MnP) and Lignin peroxidases (LiP). Since the studies related to the degradation of pollutants by marine-derived fungi are scarce, the present study aimed to evaluate the degradation of PAHs pyrene and BaP and the ligninolytic activity of three basidiomycetes isolated from marine sponges. During the selection of the most efficient fungus, the three basidiomycetes were able to degrade PAHs (0.02 to 0.04 mg mL-1 BaP and pyrene, respectively) after 7, 14 and 21 days of incubation, presenting ligninolytic activity, especially Laccase, which has a wide technological application. The fungus Marasmiellus sp. CBMAI 1062 degraded more than 90% of the initial amount of both PAHs after 7 days of incubation. The growth of basidiomycetes was not affected by PAHs, except Marasmiellus sp. CBMAI 1062, which showed the highest mycelial growth in their presence. The ligninolytic activity was not correlated with the degradation nor with the mycelial growth, for all basidiomycetes studied. However, the results suggest that the presence of PAHs may have induced the Laccase and MnP production. Marasmiellus sp. CBMAI 1062 was selected for the subsequent assays due to its enzyme production, growth in the presence of PAHs and high degradation rates. After 7 days of growth in the presence of PAHs in mineral medium, this fungus showed activity of LiP, MnP and Laccase, high degradation rates (79.9% of pirene and 95.2% of BaP) and increased biomass, suggesting consumption, at least in part, of PAHs and/or their degradation products as carbon and energy sources. In qualitative analysis of the metabolites produced, four metabolites were identified: 1-hydroxypyrene, pyrene dihydrodiol and dihydroxypyrene, derived from the pyrene degradation, and hydroxybenzo[a]pyrene derived from BaP degradation. Such compounds suggest PAHs degradation via CYP enzyme system and epoxide hydrolases. High degradation percentages were obtained in medium with 35 ppt salinity (3.5%) and pH 9.0. However, under these conditions, the activity of ligninolytic Laccase, LiP and MnP was absent. Increasing the concentration of PAHs has not decreased rates of degradation or mycelial growth. In general, the major degradation percentages were achieved at higher nutrient concentration. Through the degradation of BaP assays, was possible to propose a mathematical model derived from multiple regression Central Composite Rotatable Design (CCRD) with two factors. The results of this study highlight the potential of fungus Marasmiellus sp. CBMAI 1062 for remediation of saline and/or alkali environments as well as for biotechnological application of their ligninolytic enzymes / Mestrado / Microbiologia / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Neste trabalho foram realizados estudos de reações de bio-oxidação dos esteroides Progesterona e 17&alpha;-Etinilestradiol por fungos de ambiente marinho. Para a Progesterona foi feita uma triagem de reações com os caldos enzimáticos e as massas miceliais dos fungos Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Penicilium oxalicum CBMAI 1185 e Penicilium citrinum CBMAI 1186. Para as reações envolvendo os fungos A. sydowii CBMAI 935, P. oxalicum CBMAI 1185 e P. citrinum CBMAI 1186 os produtos majoritários observados foram os metabólitos Testosterona e Testololactona, produtos de oxidação da Progesterona promovida por enzimas do tipo Baeyer-Villiger monoxigenases. Para as reações envolvendo o fungo A. sydowii CBMAI 934 foram observados produtos de hidroxilação da Progesterona em carbonos do núcleo esteroidal não ativados eletronicamente, sendo produtos de oxidação da Progesterona promovida por enzimas do citocromo P-450. Da triagem foram selecionados os fungos A. sydowii CBMAI 934 e A. sydowii CBMAI 935 para executar reações de bio-oxidação em quintuplicatas (32ºC, 130 rpm, pH 7,4) utilizando o caldo enzimático e a massa micelial para isolamento e caracterizações espectroscópicas (RMN, EMAR e IV) e polarimétricas dos produtos majoritários. Após 14 dias de reação com o caldo enzimático do fungo A. sydowii CBMAI 934 foi isolado a 7,15-di-Hidroxiprogesterona com 13 % de rendimento em massa. Contudo não foi possível determinar com exatidão a configuração relativa dos grupos hidroxilas. Já para a reação com a massa micelial do fungo A. sydowii CBMAI 934 após 14 dias de reação foi isolado o produto 15&beta;-Hidroxiprogesterona com 58% de rendimento em massa. Após 7 dias de reação com o caldo enzimático do fungo A. sydowii CBMAI 935 foram isolados os produtos Testosterona e Testololactona com rendimentos em massa de 24% e 36%, respectivamente. A Testololactona também foi isolada da reação com a massa micelial do fungo A. sydowii CBMAI 935 após 7 dias com rendimento em massa de 87%. Para o 17 &alpha;-Etinilestradiol foi feita uma triagem com os mesmos fungos utilizados na triagem das reações com a Progesterona, exceto com o fungo A. sydowii CBMAI 934. Após 7 dias de reação e nas mesmas condições das reações com a Progesterona, não foram observados produtos de biotransformação do 17 &alpha;-Etinilestradiol. Este estudo envolvendo a bio-oxidação da Progesterona mostra o potencial de biotransformação de fármacos esteroidais no meio ambiente. / In this work was performed bio-oxidation studies of steroids progesterone and 17&alpha;-ethynylestradiol by marine-derived fungi. For progesterone was performed a reactions screening with culture broth and micelia from Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Penicilium oxalicum CBMAI 1185 e Penicilium citrinum CBMAI 1186. For reactions using A. sydowii CBMAI 935, P. oxalicum CBMAI 1185 e P. citrinum CBMAI 1186 the majoritarian products obtained were testosterone and testololactone, products from progesterone oxidation by Baeyer-Villiger mono-oxygenases enzymes. For reactions using A. sydowii CBMAI 934 was observed hydroxylation products from progesterone in carbons of progesterone by eletronic factors. The enzymes than promoted the hydroxylation of the progesterone were of citochrome P-450 group. From screening was selected A. sydowii CBMAI 934 and A. sydowii CBMAI 935 for quintuplicate bio-oxydations (32ºC, 130 rpm, pH 7,4) using the culture broth and micelia for isolation and spectroscopicals caracterizations (NMR, HRMS and IR) and polarimetrics of majoritary products. After 14 days, the reaction with culture broth from A. sydowii CBMAI 934 was isolated 7,15-dihydroxyprogesterone with 13% yield. But, the configurations of hydroxy groups were not possible to determine. Already for reaction with micelia from A. sydowii CBMAI 934 was isolated 15&beta;-hydroxyprogesterone with 58% yield. After 7 days the reaction with culture broth from A. sydowii CBMAI 935 was isolated the testosterone and testololactone with 24% and 36% yields, respectively. The Testololactone also was isolated from reaction with micelia from A. sydowii CBMAI 935 after 7 days with 87% yield. For 17&alpha;-ethynylestradiol was performed a screening with same fungi used in reaction screening with Progesterone, except the A. sydowii CBMAI 934. After 7 days in same condictions of reactions with Progesterone, It was not observed products from 17&alpha;-ethynylestradiol. This study involving the bio-oxidation from Progesterone showed the potential of biontrasnformations steroidal drugs in environment.

Neste trabalho foram realizados estudos de reações de bio-oxidação dos esteroides Progesterona e 17&alpha;-Etinilestradiol por fungos de ambiente marinho. Para a Progesterona foi feita uma triagem de reações com os caldos enzimáticos e as massas miceliais dos fungos Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Penicilium oxalicum CBMAI 1185 e Penicilium citrinum CBMAI 1186. Para as reações envolvendo os fungos A. sydowii CBMAI 935, P. oxalicum CBMAI 1185 e P. citrinum CBMAI 1186 os produtos majoritários observados foram os metabólitos Testosterona e Testololactona, produtos de oxidação da Progesterona promovida por enzimas do tipo Baeyer-Villiger monoxigenases. Para as reações envolvendo o fungo A. sydowii CBMAI 934 foram observados produtos de hidroxilação da Progesterona em carbonos do núcleo esteroidal não ativados eletronicamente, sendo produtos de oxidação da Progesterona promovida por enzimas do citocromo P-450. Da triagem foram selecionados os fungos A. sydowii CBMAI 934 e A. sydowii CBMAI 935 para executar reações de bio-oxidação em quintuplicatas (32ºC, 130 rpm, pH 7,4) utilizando o caldo enzimático e a massa micelial para isolamento e caracterizações espectroscópicas (RMN, EMAR e IV) e polarimétricas dos produtos majoritários. Após 14 dias de reação com o caldo enzimático do fungo A. sydowii CBMAI 934 foi isolado a 7,15-di-Hidroxiprogesterona com 13 % de rendimento em massa. Contudo não foi possível determinar com exatidão a configuração relativa dos grupos hidroxilas. Já para a reação com a massa micelial do fungo A. sydowii CBMAI 934 após 14 dias de reação foi isolado o produto 15&beta;-Hidroxiprogesterona com 58% de rendimento em massa. Após 7 dias de reação com o caldo enzimático do fungo A. sydowii CBMAI 935 foram isolados os produtos Testosterona e Testololactona com rendimentos em massa de 24% e 36%, respectivamente. A Testololactona também foi isolada da reação com a massa micelial do fungo A. sydowii CBMAI 935 após 7 dias com rendimento em massa de 87%. Para o 17 &alpha;-Etinilestradiol foi feita uma triagem com os mesmos fungos utilizados na triagem das reações com a Progesterona, exceto com o fungo A. sydowii CBMAI 934. Após 7 dias de reação e nas mesmas condições das reações com a Progesterona, não foram observados produtos de biotransformação do 17 &alpha;-Etinilestradiol. Este estudo envolvendo a bio-oxidação da Progesterona mostra o potencial de biotransformação de fármacos esteroidais no meio ambiente. / In this work was performed bio-oxidation studies of steroids progesterone and 17&alpha;-ethynylestradiol by marine-derived fungi. For progesterone was performed a reactions screening with culture broth and micelia from Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Penicilium oxalicum CBMAI 1185 e Penicilium citrinum CBMAI 1186. For reactions using A. sydowii CBMAI 935, P. oxalicum CBMAI 1185 e P. citrinum CBMAI 1186 the majoritarian products obtained were testosterone and testololactone, products from progesterone oxidation by Baeyer-Villiger mono-oxygenases enzymes. For reactions using A. sydowii CBMAI 934 was observed hydroxylation products from progesterone in carbons of progesterone by eletronic factors. The enzymes than promoted the hydroxylation of the progesterone were of citochrome P-450 group. From screening was selected A. sydowii CBMAI 934 and A. sydowii CBMAI 935 for quintuplicate bio-oxydations (32ºC, 130 rpm, pH 7,4) using the culture broth and micelia for isolation and spectroscopicals caracterizations (NMR, HRMS and IR) and polarimetrics of majoritary products. After 14 days, the reaction with culture broth from A. sydowii CBMAI 934 was isolated 7,15-dihydroxyprogesterone with 13% yield. But, the configurations of hydroxy groups were not possible to determine. Already for reaction with micelia from A. sydowii CBMAI 934 was isolated 15&beta;-hydroxyprogesterone with 58% yield. After 7 days the reaction with culture broth from A. sydowii CBMAI 935 was isolated the testosterone and testololactone with 24% and 36% yields, respectively. The Testololactone also was isolated from reaction with micelia from A. sydowii CBMAI 935 after 7 days with 87% yield. For 17&alpha;-ethynylestradiol was performed a screening with same fungi used in reaction screening with Progesterone, except the A. sydowii CBMAI 934. After 7 days in same condictions of reactions with Progesterone, It was not observed products from 17&alpha;-ethynylestradiol. This study involving the bio-oxidation from Progesterone showed the potential of biontrasnformations steroidal drugs in environment.